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1、第3讲 化学反应速率和化学平衡高考定位化学反应速率及化学平衡是新课标高考的必考内容，平衡移动分析、图像分析、速率大小计算及比较、相关反应速率的实验探究、平衡常数的意义及平衡计算等知识点是考查的热点，在历年新课标全国卷的非选择题考查中均会涉及，所以速率平衡知识是我们复习的重中之重。1对可逆反应4NH3(g) 5O2(g) 4NO(g)6H2O(g)，下列叙述正确的是()A达到化学平衡时，4v正(O2)5v逆(NO )B若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3 ，则反应达到平衡状态C达到化学平衡时，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D化学反应速率关系：2v正(N
2、H3)3v正(H2O)2一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如右图所示。下列判断正确的是() A在050 min之间，pH2和pH7时R的降解百分率相等B溶液酸性越强，R的降解速率越小CR的起始浓度越小，降解速率越大D在2025 min之间，pH10时R的平均降解速率为0.04 molL1min12、（福建）在不同浓度（c)、温度（T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率（v）如下表。下列判断不正确的是（ ）Aa=6.00 B同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变Cb318.2 D不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同4(2012年新课标全国理综)光气(COCl2)在塑料、
3、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。COCl2的分解反应为COCl2(g)=Cl2(g)CO(g)H108 kJmol1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出)：(1)计算反应在第8 min时的平衡常数K_；(2)比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)_T(8)(填“”、“”或“”)；(3)若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)_molL1；(4)比较产物CO在23 min、56 min和12
4、13 min时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小_；(5)比较反应物COCl2在56 min和1516 min时平均反应速率的大小：v(56)_v(1516)(填“”、“”或“”)，原因是_。5、在绝热、恒容的密闭容器中进行反应 2NO(g)2CO(g) 2CO2(g)N2(g)，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是()。 Aab Bbd CBc Dad一、化学平衡的移动原理(勒夏特列原理)（一）1、特别提醒：研究对象一定是处于平衡状态的可逆反应。只适用于改变影响平衡的一个条件。平衡的移动结果只能“减弱”而不能“消除”这种改变。
5、2分析化学平衡移动的一般思路（二）影响化学平衡移动的因素1浓度对化学平衡的影响四种情况下的速率时间曲线变化情况如下：2压强对化学反应速率的影响对于反应：aA(g)b(B)(g) cC(g)，在其他重要条件不变的情况下，压强变化对化学平衡的影响情况如下：(1)abc (2)abc(3)特殊情况3.温度对化学平衡的影响对于反应：aA(g)bB(g) cC(g)H0，速率时间变化曲线如图所示：4催化剂不影响化学平衡(正、逆反应速率同程度改变)6、在合成氨工业中，下列变化过程不能使平衡向右移动的是()不断将NH3分离出来使用催化剂采用500 左右的高温采用21075107 Pa的压强ABCD7.已知一
6、定条件下合成氨反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，在反应过程中，反应速率的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措施。t1_；t2_；t3_；t4_。8、将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：X(g)3Y(g) 2Z(g)H0。当改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是()改变条件新平衡与原平衡比较A升高温度X的转化率变小B改变体积，增大压强X的浓度变小C充入一定量YY的转化率增大D使用适当催化剂X的体积分数变小二、等效平衡1、对于恒温、恒容条件下，反应前后气体体积改变的可逆反
7、应如果按化学方程式的化学计量数关系转化为化学方程式同一边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态是等效的。平衡时的各物质的物质的量、浓度、百分含量均相同。例如，恒温、恒容下的可逆反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) 2 mol 1 mol 0 mol0 mol 0 mol 2 mol0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol2、 对于恒温、恒容条件下的反应前后气体体积不变的可逆反应如果按化学方程式的化学计量数关系转化为化学方程式同一边的物质，其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同，则建立的化学平衡状态是等效的。平衡时的各物质物质的量与原平衡成比例
8、，百分含量相同。例如，恒温、恒容条件下的可逆反应：H2(g)I2(g) 2HI(g)1 mol 1 mol 0 mol2 mol 2 mol 1 mol3、恒温、恒压条件下的可逆反应(无论体积可变或不变)如果按化学方程式的化学计量数关系转化为化学方程式同一边的物质，其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同，则建立的化学平衡状态是等效的。平衡时的各物质的物质的量与原平衡成比例，物质的量浓度、百分含量均相同。恒温、恒压条件下的可逆反应：N2(g)3H2(g) 2NH31 mol 3 mol 0 mol2 mol 6 mol 1 mol0 mol 0 mol 0.1 mol9、一定温度下，在恒容
9、密闭容器中发生如下反应：2A(g)B(g) 3C(g)，若反应开始时充入2 mol A和2 mol B，达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a%的是()A2 mol CB1 mol A、2 mol B和1 mol He(不参加反应)C1 mol B和1 mol CD2 mol A、3 mol B和3 mol C10在一真空密闭容器中盛有1 mol PCl5，加热到200 时发生如下反应：PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g)，反应达到平衡时，PCl5所占体积分数为m%。若在同一温度和同一容器中，最初投入的是2 mol PCl5，反
10、应达到平衡时，PCl5所占体积分数为n%，则m和n的关系是()AmnBmn Cmn D无法比较11、（天津）某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX（g）和2molY（g）发生反应：X（g）+m Y（g）3Z（g），平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ（g），再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是A、 m=2 B、两次平衡的平衡常数相同C、X与Y的平衡转化率之比为1:1 D、第二次平衡时，Z的浓度为0.4 molL112(2012重庆理综，)在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：a(g)b(g) 2c(g)H10
11、进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功)，下列叙述错误的是()。 A等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变B等压时，通入z气体，反应器中温度升高C等容时，通入惰性气体，各反应速率不变D等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大三、化学反应速率和化学平衡图像(1)速率与时间的图像(2)物质的量浓度与时间图像由这类图像可判断化学方程式。如由下图可知，反应的化学方程式为2C 2A3B。(3)转化率或百分含量与时间、压强、温度的图像13、可逆反应mA(s)+nB(g) pC(g)+qD(g)。反应中，当其它条件不变时，C的质量分数与温度（T）和压强（P）的关系如上图，根据图中曲线分析，判断下列叙
12、述中正确的是（ ）(A)达到平衡后，若使用催化剂，C的质量分数增大(B)平衡后，若升高温度，则平衡向逆反应方向移动(C)平衡后，增大A的量，有利于平衡正向移动(D)化学方程式中一定有np+q14、在密闭容器中进行下列反应：M（g）+N（g） R（g）+2L(?),在不同条件下R的百分含量R%的变化情况如下图，下列叙述正确的是（ ）A、正反应吸热，L是气体B、正反应吸热，L是固体C、正反应放热，L是气体D、正反应放热，L是固体或液体(4)转化率或百分含量与压强、温度的图像15如图所示，反应：X（气）+3Y（气） 2Z（气）；HP2）下达到平衡时，混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线应为（ ）
13、16汽车尾气中，产生NO的反应为：N2(g)+O2(g)2NO(g)，一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是：A 温度T下，该反应的平衡常数B 温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C 曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D 若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的H017、（2015北京节选）反应：2H2SO4（l）=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) H=+550kJ/mol 它由两步反应组成：i H2SO4（l
14、）=SO3(g) +H2O(g) H=+177kJ/mol ii SO3(g)分解。L（L1、L2），X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时，ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。X代表的物理量是 。判断L1、L2的大小关系，并简述理由： 。18、如图中的曲线是表示其他条件一定时，反应2NOO2 2NO2(反应放热)中NO的转化率与温度的关系曲线。图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v正v逆的点是() Aa点Bb点Cc点Dd点19、mA(s)+nB(g) qC(g) H0的可逆反应，在一定温度下的密闭容器中进行，平衡时B的体积分数V(B)%与压强(P)关系如下图所示
15、，下列叙述正确的是( )A、m+nq C、X点时的状态，V正V逆D、X点比Y点混和物的正反应速率慢四、化学平衡移动方向与反应转化率的关系化学平衡移动方向与反应转化率的关系如下：1温度：改变温度，若引起平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大；反之，若引起平衡向逆反应方向移动，则反应物的转化率一定减小。2压强：改变压强，若引起平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大；反之，若引起平衡向逆反应方向移动，则反应物的转化率一定减小。3反应物的用量(1)恒温恒压下若反应物只有一种，如aA(g) bB(g)cC(g)，增加A的量，平衡向正反应方向移动，此种情况等效于起始浓度相同，因此A的转化率
16、也不变。若反应物不止一种，如aA(g)bB(g) cC(g)dD(g)。a若只增加A的量，情况较复杂，视具体题目而定，这里不讨论。b若反应物A、B的物质的量同倍数地增加，平衡向正反应方向移动，此种情况等效于起始浓度相同，因此转化率不变。(2)恒温恒容下 若反应物只有一种，如aA(g) bB(g)cC(g)，增加A的量，A的浓度增大，平衡正向移动。考虑转化率时，此种情况等效于加压，A的转化率与气态物质的化学计量数有关：aabc，A的转化率不变；babc，A的转化率增大；cacd，转化率增大；abbc，A的转化率不变D若abc，平衡时B的物质的量减少五、化学平衡常数化学平衡常数K的意义有：(1)表
17、示可逆反应可能进行的程度K的大小表示可逆反应可能进行的程度，K越大说明反应进行的程度越大，反应物的转化率也越大。K越小说明反应进行的程度越小，反应物的转化率也越小。一般来说，如果一个反应的平衡常数的数值大于1105，通常认为该反应可以进行得较完全；相反，如果一个反应的平衡常数的数值小于1105，则认为这个反应很难进行。(2)判断反应的热效应利用K值可判断反应的热效应。若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。(3)计算转化率依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数，可以计算反应物的转化率，从而判断反应进行的程度。(4)化学平衡常数的大小不表示反应的快慢，即
18、化学反应速率大，K值不一定大。(5)判断可逆反应进行的方向对于可逆反应：aA(g)bB(g) cC(g)dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物的浓度有如下关系：Q，Q叫做该反应的浓度商。QK，反应向逆反应方向进行。22、将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)充入容积为1 L的密闭容器中，反应2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)0.040 molL1，则该条件下反应的平衡常数K为()A4B16C32D1.610319、在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，其化学平衡
19、常数K和温度T的关系如表所示：T/70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为K_。(2)该反应为_(填“吸热”或“放热”)反应。(3)能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是_(填字母)。A容器中压强不变B混合气体中c(CO)不变Cv正(H2)v逆(H2O)Dc(CO2)c(CO)(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，试判断此时的温度为_ 。(5)在800 时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)2 molL1，c(H2)1.5 molL1，c(CO)1
20、molL1，c(H2O)3 molL1，则下一时刻，反应向_(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。20（全国卷2）（14分）甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下： CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1 CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g) H2 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H3回答下列问题：化学键H-HC-OC OH-OC-HE/（kJ.mol-1）4363431076465413（1）已知反应中的相关的化学键键能数据如下：由此计算H1= kJ.mol-1，已知H2=-58kJ.mol-1，则H3= kJ.mol-1（2）反应的化学平衡常数K的表达式为 ；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 （填曲线标记字母），其判断理由是 。（3）合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率（a）与温度和压强的关系如图2所示。a（CO）值随温度升高而 （填“增大”或“减小”），其原因是 。图2中的压强由大到小为_，其判断理由是_。9